well control

1

WELL CONTROL

CONTROL DE POZOS EN PERFORACIÓN Y EN

WORKOVER

2

I N F L U J O

Un influjo es la entrada de fluidos de la Formación dentro del Pozo.

Arremetida, Patada de Pozo, Amago de Reventón, KICK,

Surgencia, Brote.

¿POR QUÉ EL CONTROL DE POZOS?

WELL CONTROL

INFLUJO

Un influjo es la entrada de fluidos de ____________ dentro del ______.

DESCONTROL

Un reventón es la perdida del ________ de un _________.

formación pozo

control influjo

WELL CONTROL

CÓMO EVITAR LOS INFLUJOS(Control Primario)

1. Introducir lodo de ____________________.2. Colocar ______________ à la profundidad

indicada.3. Viajar __________________________.4. Llenar el ______ durante los viajes en

forma adecuada mínimo cada o _____________________________

5. Utilizar y manejar ______________ adecuados.

densidad suficienterevestimient

oa la velocidad adecuada

pozo

con una caída de 75 psi max

450 ft

herramientas

WELL CONTROL

CÓMO MANEJAR LOS INFLUJOS

1. __________ el influjo a _______.2. _________ el influjo

_________________.3. __________ la salida del influjo, por

lo general a través del _________.

Detectar tiempoMitigar

cerrando el pozoCircular

choque

WELL CONTROL

CÓMO EVITAR LOS INFLUJOS(Control Primario)

1. Introducir lodo de ____________________.2. Colocar ______________ à la profundidad

indicada.3. Viajar __________________________.4. Llenar el ______ durante los viajes en

forma adecuada mínimo cada o _____________________________

5. Utilizar y manejar ______________ adecuados.

densidad suficienterevestimient

oa la velocidad adecuada

pozo

con una caída de 75 psi max

450 ft

herramientas

CÓMO MANEJAR LOS INFLUJOS

1. __________ el influjo a _______.2. _________ el influjo

_________________.3. __________ la salida del influjo, por

lo general a través del _________.

Detectar tiempoMitigar

cerrando el pozoCircular

choque

8

MATEMÁTICA APLICADA AL CAMPO PETROLERO

9

Es la fuerza ejercida por una columna de fluido en reposo Sobre el fondo del pozo. Depende del peso del fluido o densidad (MW) y de la longitud vertical de la columna de lodo (¨PV). Ayuda a mantener las paredes del pozo y que los fluidos (crudo, agua o gas) invadan el pozo. Es definida por la siguiente ecuación:

Ph = 0.052 x MW x PV

Donde : Ph : Presión hidrostática , (Psi)MW : Peso de Lodo , Lbs / gal (ppg)PV : Profundidad Vertical de la columna de lodo , Pies (ft)

Ejemplo : Calcule la presión hidrostática ejercida por una columna de lodo en un pozo con profundidad vertical de 5500 pies (ft) , peso del lodo es 8.9 lbs/gal (ppg)

Ph = 0.052 x 8.9 x 5500

Ph = 2545 Psi

PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE UN FLUIDO

Ec. 20

WELL CONTROL

10

Densidad8.33 lb/gal

0 Pies

1000 Pies

2000 Pies

Ph = 0.052 x 8.33 x 0 Pies = 0 Psi

Ph = 0.052 x 8.33 x 1000 Pies = 433 Psi

Ph = 0.052 x 8.33 x 2000 Pies = 866 Psi

A Mayor Profundidad , Mayor es la presión hidrostática

Variación de la Presión Hidrostática con la profundidad

WELL CONTROL

11

Densidad8.33 lb/gal

0 Pies

1000 Pies

2000 Pies

Ph = 0.052 x 8.33 x 0 Pies = 0 Psi

Ph = 0.052 x 8.33 x 1000 Pies = 433 Psi

Ph = 0.052 x 8.33 x 2000 Pies = 866 Psi

A Mayor Profundidad , Mayor es la presión hidrostática

Variación de la Presión Hidrostática con la profundidad

WELL CONTROL

12

Durante la perforación nos referimos a dos tipos de profundidades. La ProfundidadVertical ( PV ) que es una línea imaginaria directamente debajo del equipo yla Profundidad Medida (PM) que es la longitud medida desde la mesa rotaria hastaLa broca (Ver tally de tubería)

Español Siglas Ingles Siglas

Profundidad Vertical Verdadera P.V.V True Vertical Depth T.V.D.

Profundidad Medida P.M. Measured Depth M.D.

MD MD MD

TVD TVD TVD

UTILICE

TVD PARA CALCULOS DE PRESION

MD PARA CALCULOS DE VOLUMEN

Continuación….

WELL CONTROL

13

EJERCICIO EN CLASE

Cual será la presión hidrostática en un pozo cuya densidad de lodo es 9.25 lp/galLa Profundidad Medida (PM o MD) es 6750 pies y la Profundidad Vertical (PV o TVD)Es de 6130 pies

MD = 6750 pies

TVD = 6130 pies

0 pies PH = 0.052 X _______ LPG X __________ pies

PH = _________ psi

WELL CONTROL

14

Continuación….

La ecuación de la presión hidrostática también puede estar definida en función delGradiente del fluido (Gf) , quedando:

Ph = Gf x PV

Donde : Ph : Presión hidrostática , (Psi)Gf : Gradiente del fluido (lodo, agua, gas) , Psi / ft (ppg)PV : Profundidad Vertical de la columna de lodo , Pies (ft)

Ejemplo : Calcule la presión hidrostática ejercida por una columna de agua en un pozo con profundidad vertical de 5500 pies (ft) , Gradiente del agua es 0.439 lbs/gal (ppg)

Ph = 0.439 x 5500

Ph = 2414 Psi

Ec. 21

WELL CONTROL

15

UNIDADES DE VOLUMEN

El volumen, es la cantidad de fluido que este puede contener o almacenar un recipiente, estos pueden ser rectangulares , cilíndricos o esféricos

Las Unidades de Volumen más usadas en el área de perforación son

Nombre Ingles Sigla Equivalencia

Barriles Barrel Bls 1 Bls = 5,615 Pies cúbicos = 42 GalonesPies cúbicos Cubic foot ft3 1 ft3 = 0,1781 Barril = 7,4805 GalonesGalones Gallons gls 1 gls = 0,02381 Barril = 0,1337 Pies Cúbicos

RECIPIENTES

RECTANGULARES CILINDRICOS ESFERICOS

WELL CONTROL

16

VOLUMEN Y CAPACIDAD DE TANQUES RECTANGULARES

Ejemplo: Hallar el Volumen de un tanque con las dimensiones en pies (ft) ancho (a) = 4 ft , alto (h) = 8 ft y largo ( L ) = 14 ft

h

La

a x h x L 5.615

= Volumen

( ) x ( ) x ( )

5.615

= Volumen

(Bls)

5.615

= Bls

Ec. 1

El volumen de un tanque es la cantidad de fluido que este puede almacenar. El contenido se expresa en barriles (Bls)Para hallar el volumen (Bls) de un tanque se mideen pies (ft) el ancho (a) , el alto (h) y el largo ( L ), se multiplican entre sí y se dividen las tres cantidadespor el factor de conversión

WELL CONTROL

17

V (Bls)

h (Pulg) =

Aforo (Bls/pulg)

( )

( ) (Pulg) = Aforo

(Bls)= (Bls/pulg)

Es la cantidad de lodo en barriles contenidos en una pulgada del tanque. Para obtener el aforo seDivide el volumen total por la altura del tanque (h) en pies o en pulgadas.

Capacidad o Aforo de Tanques

Ec. 2

Ejemplo: Hallar el aforo del tanque anterior, si el volumen es de 80 Barrilesalto (h) = 8 pies

1 Pulgadao 1 Pie

h

V (Bls)

h (Pies) =

Aforo (Bls/Pie)

WELL CONTROL

18

Volumen Internos de tubularesPara hallar el volumen de un tubular se determina inicialmente su capacidad y luego se multiplica por su longitud.

ID

L

VOLUMEN Y CAPACIDAD DE TUBERÍAS

CAPACIDAD INTERNA: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de tubular ( DP , HW , DC , Casing )

CAPACIDAD = ID

1029.4

2

OD

SecciónTransversalde un Tubo

ID

( Bls / Pie )

OD : Diámetro externo del tubo (Pulgadas) ID : Diámetro interno del tubo (Pulgadas)

CAPACIDAD :

Ec. 4

Volumen = Capacidad x Longitud Ec. 3

L : Longitud del tubular (Pies)

WELL CONTROL

19

EJERCICIO DE CLASE

Capacidad Interna : Cual es la capacidad de la HWDP de 5 Pulgadas, si su diámetro interno es de 3 Pulgadas

ID

CAPACIDAD = ID 1029.4

2

CAPAC = ID

2

1029.4 =

( ) x ( )

1.029,4

OD = 5 Pulg.

ID = 3 Pulg.

( )

1.029,4 = (Bls/Pie)

Volumen Interno : Cual es el volumen de 2500 pies de la anterior HWDP de 5 Pulgadas

Volumen = Capacidad x Longitud

VOLUMEN = ( ) x ( ) = (BARRILES)

OD

=

WELL CONTROL

20

ID

OD

SecciónTransversal

anular

Capacidad Anular: es el volumen de fluido contenido en 1 pie de espacio anular entre Casing - DP ;Hueco - DP ; Hueco - DC ; Hueco - HWDP ; etc

CAPACIDAD = ID

1029.4

2 OD 2-

VOLUMEN Y CAPACIDAD ANULARES TUBERÍAS

Volumen anulares Para hallar el volumen anular entre el revestimiento y la tubería o entre el hueco abierto y la tubería se determina inicialmente la capacidad anular y luego se multiplica por su longitud.

Volumen = Capacidad x Longitud Ec. 3

L

OD

( Bls / Pie )

OD : Diámetro externo del DP, HW, DC (Pulgadas)

ID : Diámetro interno del casing o hueco (Pulgadas)

L : Longitud del tubular (Pies)

Ec. 5

ID

21

Capacidad anular : Cual es la capacidad anular si la Tubería de Perforación de 5 pulgadas está dentro del revestimiento de 9 5/8” (Diámetro interno del revestimiento 8,535 Pulgadas )

ID

OD

CAPAC = ID

2

1029.4

( X ) - ( X )

1029.4 =

( )

1029.4 =

(Bls/Pie)

Drill Pipe OD = 5 Pulg.Revestimiento ID = 8,535 Pulg.

- OD 2

EJERCICIO DE CLASE

Volumen Anular : Cual es el volumen de 2500 pies de la anterior anular

Volumen = Capacidad x Longitud

VOLUMEN = ( ) x ( ) = (BARRILES)

=

WELL CONTROL

22

PARTES EN EL POZO

Zapata del Revestimiento

Revestimiento o Casing

Superficie

Tubería de Perforación o Dill Pipe

Botellas de Perforación o Dill Collar

Broca de perforación o bit

Hueco Abierto

WELL CONTROL

VOLUMEN INTERNO TUBERÍA

VOLUMEN ANULAR

24

WELL CONTROL

25

WELL CONTROL

26

WELL CONTROL

27

Calcular la salida de la bomba de lodo Tríplex, National 9P-100 con diámetro de camisa de 6 pulg y recorrido del piston de 9.25 pulg. (Eficiencia 95%)

Salida = 0.000243 x _____ x ____ x 0.95 = ______ Bls / stk

EJERCICIO DE CLASE

= 0.000243 x L x D x % EfSalida de la bomba

Calcular la salida de la bomba de lodo Duplex con diámetro de camisa de 6 pulg y recorrido del piston de 12 pulg.Diámetro del Rod Piston : 2 Pulgadas y una Eficiencia volumétrica del 90%

= 0.000162 x L x (2 x D - d ) x % EfSalida de la bomba

Salida = 0.000162 x ___ x (2 x ____ - ____ ) x 0.90 = ______ Bls / stk

WELL CONTROL

28

STROKES O GOLPES DE LA BOMBAEl volumen de lodo que la bomba desplaza es equivalente al numero de carreras , recorridos o emboladas que hace el pistón a través de la camisa. Teóricamente La cantidad de strokes (Stks) se determina dividiendo el volumen ( V ) a desplazar entre la Salida de la bomba. O mediante instrumentos instalados en la bomba de lodo, el cual determina la cantidad de strokes en la unidad de tiempo (Strokes Por Minuto, SPM ).

STROKES = Salida Bomba

V V : Volumen de fluido a desplazar ( Bls )Salida : Barriles / stroke

Ec. 8

Ejemplo : Una Bomba tiene una salida de 0.105 Bls / stroke . Cuantos Estrokes se necesitaran para bombear una píldora de 90 barriles ?


V STROKES = 90 Bls = 857 Stks

0.105 Bls / Stks

Ejemplo : Cuantos estrokes se necesitan para llenar la sarta de tubería , si su volumen interno es de 125 Bls . La salida de la bomba del equipo es de 0.0646 Bls / stroke .?

STROKES = __________ Bls = _______ Stks

Bls / Stks

WELL CONTROL

29

TIEMPO DE DESPLAZAMIENTO El volumen de lodo que la bomba desplaza requiere de un tiempo para llegar a su destino, ya sea para ubicar una pildora en fondo ( desde superficie hasta la broca ) o para circular fondos arriba (sacar el lodo desde la broca hasta superficie). Este tiempo depende de la velocidad o tasa de la bomba, dado en Strokes Por Minuto (SPM) y de la cantidad de Strokes que representan el volumen de lodo a desplazar. Se calcula mediante la siguiente ecuación :

TIEMPO = SPM

Strokes TIEMPO : MinutosSPM : Stroke / Minuto

Ec. 9

Ejemplo : Si la velocidad de la bomba es de 50 Stks / Minuto (SPM) . Cuantos minutos demoraría bombear 100 Barriles al interior de la sarta , si la salida de la bomba es de 0.0845 Bls / stroke .?


V STROKES = 100 Bls = ______ Stks

0.0845 Bls / Stks

PASO 1 : Calculo el número de strokes que representan el volumen de 100 Bls

TIEMPO = SPM

Strokes TIEMPO = Stks = ______ min

50 Stk / min

WELL CONTROL

30

EJERCICIO DE CLASEINFORMACION DEL POZO

1500 Pies

CasingOD : 13 3/8” ID : 12.615”

Dill Pipe:OD : 5”ID 4.276”

BotellasOD : 8”ID : 2 13/16 “

4000 Pies

4500 Pies

Superficie

Volumenes InternosDrill Pipe :Volumen = 0.01776 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )Drill Collar :Volumen = 0.00768 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

Volumen Interno sarta ……………………………………. _________ (Bls)

Volúmenes AnularesHueco - Drill Collar :Volumen = 0.0836 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

Hueco - Drill Collar :Volumen = 0.1215 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

Casing - Drill Pipe :Volumen = 0.1303 (Bls/pie) x ________ (Pies) = ________ ( Barriles )

Volumen anular = _______ + ________ + _______ =____ ( Barriles )

INFORMACION DE LA BOMBA : SALIDA : 0.0646 Bls/Stk , SPM : 60

strokes hasta la broca = _____ (Bls ) / ______ (Bls/stk) =______ Stks

Tiempo = _________ (stks) / ___________(stk /min) = _________(min)

strokes fondos arriba = _____ (Bls ) / ______ (Bls/stk) =______ Stks

Tiempo = _________ (stks) / ___________(stk /min) = _________(min)

WELL CONTROL

31

Cada vez que realizamos maniobra de tubería hacia dentro o hacia fuera del pozo, desplazamos lodo o requerimos llenar el pozo con un volumen de lodo equivalente alvolumen de acero. Para calcular el volumen de lodo desplazado por la tubería usaremosla siguiente ecuación:

Desplazamiento = (OD - ID ) / 1029,42 2

ID Para hallar el desplazamiento total de lodo en barriles, se debe multiplicar el desplazamiento unitario por la longitud de tubería (pies) . La ecuación quedaría:

unitario

Desplazamiento total = Desplazamiento x Longitud(Barriles)

DESPLAZAMIENTO DE LA TUBERÍA

OD = Diámetro Externo de la tubería (Pulg.)

ID = Diámetro Interno de la tubería (Pulg.)

Desplazamiento unitario = Barriles / Pie de tubería

Ec. 10

unitario

Ec. 11

WELL CONTROL

32

Ejemplo: Cual será el volumen de lodo a recibir en tanques al viajar dentrodel pozo con 5000 pies de tubería de perforación punta abierta de OD: 5” , ID: 4 276” ,peso unitario 19.5 Libras/pie. Sin considerar el espesor de los Tool Joint

Desplazamiento = (5 - 4.276 ) / 1029,4 = 0.00652 Barriles / pie 2 2

unitario

Desplazamiento total = Desplazamiento unitario x Longitud de tubería

Desplazamiento total = 0.00652 Bls/ pie x 5000 pies = 32.62 Barriles

El volumen de lodo deberá aumentar en aproximadamente 33 Barriles

Nota: Otra aplicación es el cálculo del volumen de lodo que necesito para llenar el anulardel pozo cuando tengo toda la sarta de tubería dentro del pozo y voy a viajar fuera de este.El supervisor debe llevar un control exhaustivo de este volumen de lodo a travésdel Formato “Control del Tanque de Viaje ”

EJEMPLO DE CLASE

Considerando el espesor de los Tool Joint :

De la Tabla de la Pag. 13, columna 15, fila 4, en el Manual de WCS

el desplazamiento de la tubería es de 0.00784 Bls / Pie

Desplazamiento total = 0.00784 Bls/ pie x 5000 pies = 39.2 Barriles

WELL CONTROL

33

Unidad de medida muy usada en los operaciones de campo. En el equipo se tiene sensores que miden el peso de sarta, el peso sobre la broca cuando estamos perforando; o cuando se hacen movilizaciones las grúas tienen dispositivos que dan una medida del peso de la cargaen el aire . La unidad de campo más usada son : Libras ( lbs ) y Toneladas (Ton) 1 Tonelada equivale a 2240 Libras

Peso de la sarta en el aire : Los fabricante de tubería emiten tablas para cada tipo.Donde especifican el OD , ID, y peso unitario . El peso unitario indica el peso del acero por cada pie de tubular. Por lo tanto si deseamos calcular el peso de la tubería, se debe multiplicar esta por la longitud. Usando la siguiente ecuación

PESO DE LA SARTA

Peso total de la sarta en el aire = Peso Unitario x Longitud de tubería ( Libras) (Lbs/pie) (pies)

Ejemplo : Evaluar el Peso de 5,000 pies de DP de 5” Grado S.135 , de 19.5 Lbs/pie

Peso Total = 19.5 Lbs/pie x 5,000 pies = 97,500 Libras

Ec. 12

WELL CONTROL

34

PESO DE LA SARTA DENTRO DEL LODO Cada vez que sumergimos un tubular o cualquier objeto dentro de un fluido, su peso se disminuye como consecuencia de la resistencia que ejerce el fluido al objeto ( como un empuje en dirección inversa ). Dicho empuje depende del tipo de fluido. Si el fluido es más denso el empuje será mayor. Para evaluar el factor o porcentaje de disminución ingresamos un nuevo concepto llamado “Factor de Boyancia ”(F.B.) o Factor de Flotación. Este factor se determina mediante la siguiente ecuación:

F.B. = ( 65.5 - MW ) / 65.5

Donde : MW : Peso del Lodo en Libras por Galón (lbs/gal)

Ec. 13

Peso total de la sarta en lodo = Peso Unitario x Longitud de tuberia x F.B. ( Libras) (Lbs/pie) (pies)

Ec. 14

WELL CONTROL

35

Ejemplo : Evaluar el Peso de 5000 pies de DP de 5” Grado S.135 , de 19.5 Lbs/pie que esta dentro del pozo con un lodo de 9.5 lb/gal

Paso 1: Calculo del Factor de Boyancia

F.B. = ( 65.5 - 9.5 ) / 65.5 = 0.855

Paso 2 : Peso total en el lodo:

Peso Total = 19.5 Lbs/pie x 5000 pies x 0.855 = 83363 Libras

Si comparamos con el ejemplo anterior el peso de la sarta se disminuye en 14137 libras

EJEMPLO DE CLASE

WELL CONTROL

36

Cual será el peso que mostrará el Indicador de Peso (“Martin Decker”) si tenemos la siguiente sarta en un pozo vertical lleno de lodo de peso 8.5 lbs/gal. El peso del Bloque Viajero es de 30,000 Libras.

Tipo de Tubería Juntas Longitud Peso Unitario (Pies) (Libra/pie)Botella (DC) 6 1/2” 9 30.85 80HWDP de 5” 25 31.50 43DP 5” 128 31.70 19.5

EJERCICIO DE CLASE

WELL CONTROL

37

Se define como el peso de un fluido por la unidad de volumen, en campo la unidad demedida más usada es la libra (lb) por galón (gl) … Libra / Gal (lpg) . En ingles Poundal Per Galon (PPG). En campo se usa una balanza para hallar el peso del lodo

Español Ingles Sigla Unidad

Peso de lodo Mud Weight MW lpg o PPG

Para aumentar el peso de lodo, se usa el Sulfato de Bario (Barita).Barita requerida para aumentar el peso del lodo : Usando la siguiente ecuaciónpodemos determinar cuantas libras de barita se deben agregar a cada barril de lodo conpeso inicial.Paso 1 :

14.90 x ( MW2 - MW1 )

( 35.4 - MW2 )

Donde :

MW2 Peso del lodo deseado (PPG)

MW1 Peso del lodo Inicial (PPG)

DENSIDAD

Ec. 15

WELL CONTROL

38

Cuantos sacos de Barita de 50 (Lbs / saco) necesito adicionar al volumen de lodo activo 500 Bls para aumentar el peso de lodo de 8.5 PPG a 9.2 PPG

Paso 1 : Cantidad de Barita por cada Barril de lodo14.9 x ( MW2 - MW1 )

( 35.4 - MW2 )=

14.9 x ( 9.2 - 8.5 )

( 35.4 - 9.2 )40 Lbs / Bls

Paso 2 : Cantidad de Barita para el volumen total de lodo activo 40 (lb/Bls) x 500 Bls = 20000 lbs de barita

EJEMPLO DE CLASE

Ec. 16

Paso 2 : Cantidad de Barita paratodo el volumen de lodo activo

Paso 3 : Sacos de Barita paratodo el volumen de lodo activo

Cantidad = Lls barita x Volumende Barita por Bls Activo

Sacos = Cantidad / Peso Unitariode Barita de Barita del saco

( Lbs) (Lbs / Bls) ( Bls) ( Lbs) ( Lbs / saco) ( sacos)

Paso 3 : Sacos de Barita 20000 (lbs) / 50 (lbs/saco) = 400 sacos de barita

WELL CONTROL

39

BARRILES DE AGUA REQUERIDO PARA BAJAR EL PESO DEL LODO Usando la siguiente ecuación podemos determinar cuantas barriles de agua se deben agregar al volumen activo de lodo conociendo el peso de lodo inicial y el final

Volumen Activo de lodo x ( MW1- MW2 )

( MW2- 8.33 )

Donde : Volumen Activo de lodo ( Barriles)MW2 Peso del lodo deseado (PPG)MW1 Peso del lodo Inicial (PPG) Ec. 18

Ejemplo : Cuantos Barriles de Agua se requieren para bajar la densidad de lodo de 9.5 PPG a 9.2 PPG, si tenemos un volumen activo de lodo de 400 Barriles

400 x ( 9.5 - 9.2 )

( 9.2- 8.33 )= 138 Bls de agua

WELL CONTROL

40

Gradiente de un Fluido Es un concepto muy usado en campo, y consiste en expresar la densidad de lodo en unidad de presión por cada pie de columna de lodo.Se determina por medio de la siguiente ecuación :

Gf = 0.052 x MWDonde : Gf : Gradiente del fluido ( Psi / pie) MW : Peso del lodo (PPG)

GRADIENTE DE UN FLUIDO

Ec. 19

Ejemplo : Cual es el gradiente de un lodo que tiene 10.5 PPG

Gf = 0.052 x MW

Gf = 0.052 x 10.5 = 0.546 Psi /pie

Ejercicio : Cual es el gradiente para los siguientes lodos

8.5 x 0.052 = ________ Psi / Pie9.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie12.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie14.0 x 0.052 = ________ Psi / Pie

WELL CONTROL

• Calcular la Presión Hidrostática:9.0 lpg @ 2,000 pies = 10.8 lpg @ 5,300 pies = 13.5 lpg @ 7,800 pies =

• Calcular el gradiente de presión:11.2 lpg =15.7 lpg = 18.0 lpg =

• Calcular la densidad de lodo:11,290 psi @ 12,700 pies =1,520 psi @ 3,000 pies = 4,840 psi @ 7,500 pies =

936 psi2,976 psi5,476 psi

0.5824 psi/pie0.8164 psi/pie0.936 psi/pie

17.1 lpg9.8 lpg12.5 lpg

Ph = 0.052 x MW x PVV(pies)

GPresión = 0.052 x MW

MW = Ph ÷ 0.052 ÷ PVV

• Calcular el gradiente de presión:

7,800 psi @10,200 pies = 2,980 psi @ 4,500 pies = 18,720 psi @ 18,000 pies =

• Calcular la densidad de lodo :1.0343 psi/pie =0.8000 psi/pie =0.1300 psi/pie =

• Calcular la Presión Hidrostática:

0.8570 psi/pie @ 12,900 pies =0.9710 psi/pie @ 17,180 pies =0.4650 psi/pie @ 1,400 pies =

0.7647 psi/pie0.6622 psi/pie1.04 psi/pie

19.9 lpg 15.4 lpg2.5 lpg

11055 psi16682 psi651 psi

GPresión = Ph ÷ PVV

MW = GPresión ÷ 0.052

Ph = GPresión x PVV

CONCEPTOS BÁSICOS

PRESIÓN DE LOS FLUIDOS CONTENIDOS EN EL MEDIO POROSO

Presión de la formación PF = PCTP + Ph sarta de perforación

Donde: PF = Presión de formación (lb/pg2)PCTP = Presión de cierre en TP (lb/pg2)Ph sarta de perforación = Presión hidrostática del lodo dentro de

TP (lb/pg2)

PRESIÓN DE FORMACIÓN

WELL CONTROL

WELL CONTROL

PRESIÓN DE FORMACIÓN ( PF )

La presión aplicada por los fluidos contenidos dentro de las rocas porosas de un yacimiento es conocida como presión de formación ( PF ). Esta presión se debe a la columna hidrostática de los fluidos de la formación arriba de la profundidad de interés en combinación con cualquier presión que pudiera ser arrastrada dentro de los poros. El agua salada es un fluido común en las formaciones y pesa aproximadamente 9 lb/gal (0.465 lb/pg2/pie). Por lo general, un gradiente de presión igual a 0.465 lb/pg2/pie en una formación es considerada como una “presión normal de formación".

Para que la presión de la formación sea normal, o cercana a la hidrostática, los fluidos en la formación deben estar interconectados entre si hasta la superficie.

Frecuentemente, una broca o sello interrumpe la conexión y los fluidos abajo de la barrera deben soportar una parte del peso de las rocas mas arriba.

WELL CONTROL

Las formaciones con presiones mayores que la presión hidrostática son consideradas como “formaciones con presiones anormales o geo-presurizadas”.Algunas formaciones tienen una “presión subnormal”. Es decir, la presión es menor que la presión en una columna de agua salada. Esta condición ocurre en las formaciones agotadas o en áreas de formaciones cuyos fluidos fueron expulsados a otros sitios a través de fracturas o fallas.

Para el control de pozos, la presión de formación es igual a la presión de cierre en la TP mas la presión hidrostática del lodo en la TP y se expresa :

Presión de la Formación (PF) = PCTP + Ph sarta de perforación

donde : PF = Presión de formación (lb/pg2) PCTP = Presión de cierre en TP (lb/pg2)

Ph sarta de perforación = Presión hidrostática del lodo dentro de TP (lb/pg2)

WELL CONTROL

La presión en la formación también se puede calcular, sumando la presión de cierre en la TR a la presión hidrostática de todos los fluidos en el espacio anular de la TR y se expresa:Formación permeable

PF = PCTR + Ph fluidos de revestimiento anular

donde PF = Presión de formación (lb/pg2)PCTR = Presión de cierre en TR (lb/pg2)

Ph fluidos de revestimiento anular = La suma deTODAS las presiones hidrostáticas (lodo de perforación y fluidos del influjo) dentro del espacio anular de la TR (lb/pg2).

Puesto que la presión de formación es un valor constante, de ahí se tiene que:

PCTP + Ph sarta de perforación = PCTR + Ph fluidos de revestimiento anular

(Presión de Formación = Presión de Formación)

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La presión de formación se puede calcular fácil y exactamente, sumando la presión de cierre en TP y la presión hidrostática del lodo dentro de la TP. Al fijar este valor como el equivalente de la suma de la presión de cierre en TR (determinada por la lectura del manómetro en superficie) y la presión hidrostática de los fluidos del espacio anular de TR. Se puede calcular solamente la presión hidrostática del espacio anular de la TR (esto incluye el lodo y los fluidos del influjo -la presión hidrostática- del “lado posterior”) sin conocer las alturas ni los volúmenes de los fluidos que ahí se encuentren. Esto se puede comprender más ampliamente estudiando las formulas siguientes :

Presión de Formación = PCTR + HCP fluidos de revestimiento anular

Presión de Formación - PCTR = PCTR + Ph fluidos de revestimiento anular – PCTR

(Restar PCTR de ambos lados de la fórmula no cambia el significado de la ecuación)

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Por lo tanto:

Presión de Formación - PCTR = Ph fluidos de revestimiento anular

y puesto que:

Presión de Formación = PCTP + Ph sarta de perforación

entonces, en términos totales :

Ph fluidos de revestimiento anular = (PCTP + Ph sarta de perforación) – PCTR

La presión de fractura es el grado de resistencia que ofrece una formación a su fracturamiento o ruptura dependiendo de la solidez de la roca. Una presión excesiva en un pozo podrá causar la fractura de la formación, y la pérdida de lodo dentro de la formación.

La presión de fractura generalmente se expresa como un gradiente (lb/pg2/pie) o en lb/gal. Los gradientes de fractura generalmente se incrementan con la profundidad. Las rocas más profundas en el subsuelo están expuestas a altas presiones de sobrecarga y pueden estar altamente compactadas. Las formaciones inmediatamente debajo de aguas profundas están frágilmente compactadas. En estas formaciones generalmente el gradiente de formación es bajo.

PRESIÓN DE FRACTURA

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PRESIONES DE SURGENCIA Y SUABEO

El suabeo es una reducción de presión en el fondo del pozo (BHP) que ocurre cuando se saca la tubería del pozo con demasiada rapidez, ocasionando que al lodo no se le dé el tiempo suficiente para que descienda debajo de la broca.

La surgencia es un incremento a la presión de fondo del pozo (BHP) cuando se introduce la tubería demasiado rápido y al fluido debajo de la broca no se le da el tiempo suficiente para que este sea desplazado (“salir del camino”). Tanto la surgencia como el suabeo ocurren al meter o sacar tubería, y son afectados por los siguientes factores:

1.La velocidad de introducir o sacar la tubería2.La viscosidad del lodo3.La resistencia del gel del lodo4.El espacio anular entre la tubería y el lodo5.El peso del lodo6.Las restricciones anulares

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PÉRDIDA DE PRESIÓN POR FRICCIÓN/PRESIÓN DE CIRCULACIÓN

La fricción es la resistencia al movimiento. Es necesario aplicar una fuerza, o presión, para superar la fricción para mover cualquier cosa.

La cantidad de fuerza que se utiliza para superar la fricción es denominada como perdida por fricción.

La presión en la bomba es en realidad, la cantidad de fricción que se debe superar para mover el fluido por el pozo a undeterminado caudal.

La mayor parte de la pérdida de presión ocurre en la columna de tubería y en las restricciones tales como las boquillas de la broca.

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PRESIÓN DIFERENCIAL

La diferencia entre la presión de formación (PF) y la presión hidrostática en el fondo del pozo (PH) es la presión diferencial.

Esta se clasifica como Sobre balanceada, Sub balanceada y Balanceada.

Bajo balance

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PRESIONES DE CIERRE

PRESIÓN DE CIERRE EN LA TUBERÍA DE PERFORACIÓN (PCTP)

La presión de cierre en la tubería de perforación (PCTP) es el valor que registra el manómetro en la superficie cuando el pozo está cerrado. El registro de esta presión es el equivalente al valor por el cual la presión de formación excede la carga hidrostática del lodo en la tubería de perforación.

PRESIÓN DE CIERRE EN LA TUBERÍA DE REVESTIMIENTO (PCTR)

La presión en la tubería de revestimiento es el valor que registra el manómetro en la superficie cuando el pozo es cerrado y se hayan estabilizado las presiones. El manómetro registrará una lectura equivalente a la diferencia entre la presión de formación y el total de la presión hidrostática en el espacio anular.

PRESIÓN DE CIRCULACIÓN REDUCIDA (PCR)

La presión el tubo vertical cuando se circula un fluido a una velocidad de bombeo lento se le llama “Presión de Circulación Reducida”, la cual también es conocida como Presión de Bomba a Gasto Reducido, Presión para controlar un Influjo, Presión de Circulación Lenta, etc.

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300psi

500psi

PCTP

PCTR

Pform = 5500 psi

MW= 10 ppgPh = 5200 psi

Ph Anular = 5000 psi

KMW = ?

Pform = PCTP + Ph

KMW = Pform ÷ 0.052 ÷ PVV

KMW = (PCTP ÷ 0.052 ÷ PVV) + MW

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PRESIÓN EN EL FONDO DEL POZO (BHP)Al perforar un pozo, se imponen presiones sobre los costados del pozo. La mayor parte de la presión proviene de la presión hidrostática de la columna del lodo. Sin embargo, la presión requerida al circular el lodo por el espacio anular también actúa sobre las paredes del pozo. Por lo general, esta presión anular es de poca importancia y rara vez excede 200 lb/pg2. Unas presiones adicionales podrán originarse por la contrapresión del lodo del espacio anular o a través del movimiento de tubería causado por surgencia o pistoneo.

Así que, la presión total en el fondo del pozo es la suma de cuatro conceptos:

BHP = Ph + CIERRE + FRICCIÓN + PISTONEO/SURGENCIA (1) (2) (3) (4)

Donde BHP = Presión de Fondo en el Pozo (lb/pg2)Ph = Presión Hidrostática de los Fluidos en el pozo (lb/pg2)CIERRE = Presión de Cierre Superficial en TP o en TR (lb/pg2)

FRICCIÓN = Pérdidas por Fricción en el Espacio Anular PISTONEO/SURGENCIA = Variaciones de Presión causadas por el movimiento de tubería, al meter o sacar tubería.

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BHP PRESIÓN DE FONDO DE POZO

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BHP PRESION DE FONDO DE POZO

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• Es muy útil visualizar el pozo como un tubo en U. Una columna del tubo representa el anular y la otra columna representa el interior de la tubería en el pozo. El fondo del tubo representa el fondo del pozo.

TUBO EN U

10,000 pies

9.8 lpg

9.5 lpg

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10,000 pies

9.5 lpg

12 lpg

¿Está balanceado el pozo? Sí No

¿Por dónde fluirá?

A. Sarta B. Anular

¿Parará eventualmente el flujo? Sí No

TUBO EN U

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¿ Presión al fondo del pozo ?

¿Cuál es la presión al fondo del pozo?

¿Caída de nivel?

¿Cuál es la caída estimada de fluido en la tueria?1.

2.

10,000 pies

9.5 lpg

12 lpg

vacío

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?Presión de Tubería

Presión al fondo del pozo = ?

¿Puede un vaso comunicante crear una presiónde superficie?

Sí No

¿Cuál es la presión en la tubería?

¿Cuál es la presión al fondo?

10,000 pies

9.8 lpg

9.5 lpg

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2. ¿Cuál es la presión al fondo del pozo?

1. ¿Cuál es la presión de tubería?

(9.8 lpg - 9.5 lpg) x 0.052 x 10,000 pies = 156 psi

9.8 lpg x 0.052 x 10,000 pies = 5,096 psi

Del lado del Revestidor

Del lado de la Tubería de Perforación

(9.5 lpg x 0.052 x 10,000 pies) + 156 psi = 5,096 psi

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DESPLAZAMIENTOSEl desplazamiento del volumen del acero se refiere a la cantidad de fluido de perforación que se 'desplaza' cuando se desplaza o saca tubería sin llenar el pozo.

En el caso de las botellas (DC), el desplazamiento se puede calcular en forma “volumétrica,” como sigue:

Despl. = (OD² - ID²) ÷ 1029.4

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